秘籍12 晶體類型晶胞及其計(jì)算-備戰(zhàn)2023年高考化學(xué)搶分秘籍（新高考專用）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

聯(lián)系數(shù)學(xué)幾何知識考查晶體的計(jì)算等，一般利用均攤法考查晶胞中的原子個(gè)數(shù)，或者考查晶體的化學(xué)式的書寫、晶體類型的判斷、晶胞的計(jì)算等，考查的抽象思維能力、邏輯思維能力；同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的分析和推理能力。
考點(diǎn)一晶體類型與微粒間作用力
1．不同晶體的特點(diǎn)比較
2．晶體熔、沸點(diǎn)的比較
(1)原子晶體
eq \x(原子半徑越小)→eq \x(鍵長越短)→eq \x(鍵能越大)→eq \x(熔、沸點(diǎn)越高)
如熔點(diǎn)：金剛石>碳化硅>晶體硅。
(2)離子晶體
①衡量離子晶體穩(wěn)定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點(diǎn)越高，硬度越大。
②一般地說，陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，晶格能越大，離子間的作用力就越強(qiáng)，離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高，如熔點(diǎn)：MgO>NaCl>CsCl。
(3)分子晶體
①分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高；具有分子間氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常得高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。
②組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
③組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點(diǎn)越高，如CO>N2。
④在同分異構(gòu)體中，一般支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低，如正戊烷>異戊烷。
(4)金屬晶體
金屬離子半徑越小，所帶電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)就越高，如熔、沸點(diǎn)：NaLi
B．晶胞II為較大壓強(qiáng)下的晶型
C．LiBH4中存在配位鍵，B提供空軌道
D．晶胞I中Li+周圍距離最近的BH有4個(gè)
2．（2023春·重慶沙坪壩·高三重慶一中校考）稀有氣體能形成多種化合物，目前已知的稀有氣體化合物中，含氙(Xe)的最多，氪(Kr)次之，氬(Ar)化合物極少。是、與分子形成的加合物，其晶胞如圖所示。下列說法正確的是
A．Ar、Kr、Xe基態(tài)原子的第一電離能依次增大
B．和屬于同構(gòu)型的分子晶體，且的熔點(diǎn)高于
C．中砷的價(jià)層電子對數(shù)為6，的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形
D．加合物中
3．（2023·河北邯鄲·模擬）一種含Ca、As的鐵基超導(dǎo)材料的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶胞的參數(shù)分別為m pm、m pm、n pm，體心的Ca原子和頂點(diǎn)的Ca原子有著相同的化學(xué)環(huán)境(化學(xué)環(huán)境受周圍粒子的數(shù)目與距離的影響)，其中a處As原子的坐標(biāo)為(0.5 m，0.5 m，0.128 n)。下列說法正確的是
A．與Ca原子距離最近且相等的As原子有4個(gè)
B．晶胞中l(wèi)=0.372n
C．該超導(dǎo)材料中Fe元素的化合價(jià)有＋2、＋3兩種
D．晶胞中As形成正十二面體
4．（2023·山東泰安·模擬）時(shí)速600公里的磁浮列車需用到超導(dǎo)材料。超導(dǎo)材料TiN具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖所示)，已知晶胞參數(shù)(晶胞邊長)為a D()，TiN的相對分子質(zhì)量為M。下列說法不正確的是
A．基態(tài)Ti原子的電子排布式為B．晶體中陰、陽離子的配位數(shù)都是4
C．該晶胞沿z軸的投影圖為D．該晶體的密度為
5．（2023·河北唐山·模擬）圖1、圖2為晶胞結(jié)構(gòu)圖，圖3為三氯化氮的結(jié)構(gòu)式。下列有關(guān)敘述正確的是
已知：①氯的電負(fù)性與氮的電負(fù)性大小幾乎相等。
②圖2為六方最密堆積。
A．圖1中每個(gè)Cu與3個(gè)Ca配位
B．圖2所示物質(zhì)的化學(xué)式為ZnS
C．圖3物質(zhì)水解產(chǎn)物一定是亞硝酸和鹽酸
D．物質(zhì)熔、沸點(diǎn)大?。簣D2＞圖1＞圖3
6．（2023·河北武漢·模擬）鈉元素和硒元素可組成一種對蛋白質(zhì)的合成和糖代謝有保護(hù)作用的無機(jī)化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知和的半徑分別為a nm和b nm，晶胞參數(shù)為c nm。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是
A．該晶體的化學(xué)式為
B．與距離最近且相等的數(shù)目為8
C．該晶胞的空間利用率為
D．位于由構(gòu)成的四面體空隙中，位于由構(gòu)成的六面體空隙中
7．（2023·江蘇連云港·模擬）立方砷化硼(BAs)有潛力成為比硅更優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，BAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：
若晶胞參數(shù)為apm，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是
A．該晶胞中所含As的個(gè)數(shù)與As的配位數(shù)相等
B．基態(tài)B原子核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有3種
C．晶胞中As原子與B原子的最近距離為
D．晶胞在xy面上的投影圖為
8．（2023春·湖南長沙·高三聯(lián)考）一種固體導(dǎo)電材料為四方晶系，其晶胞參數(shù)為a pm、a pm和2a pm，晶胞沿x、y、z的方向投影(如圖所示)，A、B、C表示三種不同原子的投影，標(biāo)記為n的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為，的摩爾質(zhì)量為，設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯(cuò)誤的是
A．C表示的是Ag原子B．距離Hg最近的Ag有8個(gè)
C．m原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為D．該晶體的密度為
9．（2023·陜西太原·模擬）Ba、Ti、O形成的化合物晶胞結(jié)構(gòu)如圖：
已知晶胞參數(shù)為(設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值)。下列說法正確的是
A．周圍最近的共4個(gè)
B．與的最短距離為
C．晶體密度為
D．用代替晶胞中的部分后，形成的化合物可表示為
10．（2023·福建福州·模擬）可用于配制無機(jī)防銹顏料的復(fù)合氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，下列說法中不正確的是
A．該復(fù)合氧化物的化學(xué)式為
B．若圖中A、B的原子坐標(biāo)均為(0,0,0)，則C的原子坐標(biāo)為(0,0.5,0.5)
C．若該晶體密度為，鈣和氧的最近距離為anm，則阿伏加德羅常數(shù)
D．由晶胞結(jié)構(gòu)可知，與1個(gè)鈣原子等距離且最近的氧原子有8個(gè)
11．（2023·北京朝陽·一模）我國科學(xué)家預(yù)言的T-碳已被合成。T-碳的晶體結(jié)構(gòu)可看做將金剛石中的碳原子用由四個(gè)碳原子組成的正四面體結(jié)構(gòu)單元取代所得，T-碳和金剛石的晶胞如圖所示。下列說法不正確的是
A．T-碳與金剛石互為同素異形體
B．T-碳與金剛石均屬于共價(jià)晶體
C．T-碳與金剛石中鍵角均為
D．T-碳晶胞中平均含有32個(gè)碳原子
12．（2023·遼寧撫順·模擬）砷化鎵(GaAs)作為第二代半導(dǎo)體材料的代表，是目前研究最成熟、生產(chǎn)量最大的半導(dǎo)體材料。GaAs晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞邊長為apm，下列說法正確的是
A．GaAs屬于離子晶體
B．基態(tài)砷原子價(jià)電子排布圖為
C．As的配位數(shù)為4
D．該晶體密度為
13．（2023春·廣東廣州·廣東廣雅中學(xué)?？迹﹣嗚F氰化鉀可用作食品添加劑，其受熱分解時(shí)發(fā)生反應(yīng)3K4[Fe(CN)6]12KCN+Fe3C+2(CN)2↑+N2↑+C(下圖為Fe3C的晶胞)，下列關(guān)于該反應(yīng)的說法不正確的是
A．K4[Fe(CN)6]中心離子的配位數(shù)是6
B．基態(tài)Fe2+和Fe3+的未成對電子數(shù)之比為6∶5
C．(CN)2分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形
D．Fe3C晶體中與Fe最近且等距的C的個(gè)數(shù)為6
14．（2023·湖南長沙·湖南師大附中校考）自然界中原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾后變成溶液，遇到ZnS(晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)為a nm)可緩慢轉(zhuǎn)化為CuS。已知：，。下列說法正確的是
A．的配位數(shù)為6
B．與的最短距離為 nm
C．體系達(dá)平衡后，溶液中：
D．要使反應(yīng)正向進(jìn)行，需滿足
15．（2023春·湖北武漢·高三統(tǒng)考）硒化鋅是一種重要的半導(dǎo)體材料，圖甲為其晶胞結(jié)構(gòu)，圖乙為晶胞的俯視圖。已知a點(diǎn)的坐標(biāo)，b點(diǎn)的坐標(biāo)。下列說法正確的是
A．的配位數(shù)為12B．c點(diǎn)離子的坐標(biāo)為
C．基態(tài)Se的電子排布式為D．若換為，則晶胞棱長保持不變
16．（2023·河北·統(tǒng)考模擬預(yù)測）砷化鎵是一種重要的半導(dǎo)體材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知為阿伏加德羅常數(shù)的值，立方晶胞的棱長為anm，下列說法錯(cuò)誤的是
A．與為同周期主族元素
B．與原子的配位數(shù)均為4
C．與之間的最短距離為
D．晶體的密度為
17．（2023春·湖南長沙雅禮中學(xué)?？迹㎜a和Ni的合金是目前使用最廣泛的儲氫材料。某La-Ni合金由圖甲、圖乙兩個(gè)原子層交替緊密堆積而成。
下列說法不正確的是
A．該晶體可表示為
B．該晶體中1個(gè)La原子與18個(gè)Ni原子配位(La周圍的Ni原子數(shù))
C．圖丙是La和Ni的合金的晶胞圖
D．通過X射線衍射實(shí)驗(yàn)可確定該晶體的結(jié)構(gòu)
18．（2023·湖北·武漢二中聯(lián)考二模）某記憶合金的晶體結(jié)構(gòu)如圖a所示，晶胞結(jié)構(gòu)如圖b所示。已知原子半徑為、。下列說法錯(cuò)誤的是
A．該物質(zhì)的化學(xué)式為
B．與最鄰近且距離相等的原子數(shù)是8
C．該晶體與金屬鈉含有相同的化學(xué)鍵
D．該晶胞的體積為
19．（2023春·山西大同·高三聯(lián)考）一種鈷的氧化物在納米儲能領(lǐng)域研究廣泛，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(白球?yàn)镃，黑球?yàn)镺)，已知該晶胞參數(shù)為，阿伏伽德羅常數(shù)為。下列說法錯(cuò)誤的是
A．該晶體的化學(xué)式為COB．基態(tài)C原子有3個(gè)未成對電子
C．與O原子最近且等距離的O原子有12個(gè)D．氧化物的摩爾體積
20．（2023春·安徽安慶·高三統(tǒng)考）超細(xì)銅粉在導(dǎo)電材料、催化劑等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。一種制備超細(xì)銅粉的方法如下：
下列說法正確的是
A．SO2的VSEPR模型為V形
B．[Cu(NH3)4]SO4中的配體是
C．NH3、、的中心原子的雜化方式不相同
D．銅的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。銅晶體中，與銅距離最近的銅原子數(shù)為12
概率預(yù)測
☆☆☆☆☆
題型預(yù)測
選擇題 ☆☆☆☆☆
考向預(yù)測
晶體類型的判斷、晶胞的計(jì)算的綜合分析及應(yīng)用
離子晶體
金屬晶體
分子晶體
原子晶體
概念
陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而形成的晶體
通過金屬離子與自由電子之間的較強(qiáng)作用形成的晶體
分子間以分子間作用力相結(jié)合的晶體
相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體
晶體微粒
陰、陽離子
金屬陽離子、自由電子
分子
原子
微粒之間
作用力
離子鍵
金屬鍵
分子間作用力
共價(jià)鍵
物理性質(zhì)
熔、
沸點(diǎn)
較高
有的高(如鐵)、有的低(如汞)
低
很高
硬度
硬而脆
有的大、有的小
小
很大
溶解性
一般情況下，易溶于極性溶劑(如水)，難溶于有機(jī)溶劑
鈉等可與水、醇類、酸類反應(yīng)
極性分子易溶于極性溶劑；非極性分子易溶于非極性溶劑
不溶于任何溶劑
晶體
晶體結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)分析
金剛石
(1)每個(gè)C與相鄰4個(gè)C以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)
(2)鍵角均為109°28′
(3)最小碳環(huán)由6個(gè)C組成且6個(gè)C不在同一平面內(nèi)
(4)每個(gè)C參與4個(gè)C—C鍵的形成，C原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶2
(5)密度＝eq \f(8×12 g·ml－1,NA×a3)(a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數(shù))
SiO2
(1)每個(gè)Si與4個(gè)O以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)
(2)每個(gè)正四面體占有1個(gè)Si,4個(gè)“eq \f(1,2)O”，因此二氧化硅晶體中Si與O的個(gè)數(shù)比為1∶2
(3)最小環(huán)上有12個(gè)原子，即6個(gè)O,6個(gè)Si
(4)密度＝eq \f(8×60 g·ml－1,NA×a3)(a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數(shù))
SiC、BP、AlN
(1)每個(gè)原子與另外4個(gè)不同種類的原子形成正四面體結(jié)構(gòu)
(2)密度：ρ(SiC)＝eq \f(4×40 g·ml－1,NA×a3)；ρ(BP)＝eq \f(4×42 g·ml－1,NA×a3)；ρ(AlN)＝eq \f(4×41 g·ml－1,NA×a3)(a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數(shù))
晶體
晶體結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)分析
干冰
(1)每8個(gè)CO2構(gòu)成1個(gè)立方體且在6個(gè)面的面心又各有1個(gè)CO2
(2)每個(gè)CO2分子周圍緊鄰的CO2分子有12個(gè)
(3)密度＝eq \f(4×44 g·ml－1,NA×a3)(a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數(shù))
白磷
(1)面心立方最密堆積
(2)密度＝eq \f(4×124 g·ml－1,NA×a3)(a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數(shù))
堆積模型
簡單立方堆積
體心立方堆積
六方最密堆積
面心立方最密堆積
晶胞
配位數(shù)
6
8
12
12
原子半徑(r)和晶胞邊長(a)的關(guān)系
2r＝a
2r＝eq \f(\r(3)a,2)
2r＝eq \f(\r(2)a,2)
一個(gè)晶胞內(nèi)原子數(shù)目
1
2
2
4
原子空間利用率
52%
68%
74%
74%

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